JP2887477B2 - High frequency motor - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、高周波モータに関する。
従来の技術とその問題点
従来のかご形ロータを有する三相または二相誘導モー
タにおいては、ロータの円滑な回転調子を得るためおよ
び異状トルクの発生を防ぐために、複数のスロットが形
成された同形状のけい素鋼板製の磁性板をスロットが軸
線に対して傾斜するように積層し、この積層コアの外周
の斜めのみぞに二次導体のアルミニウムを鋳造する構成
がとられている。
ところが、アルミニウムを鋳造するため、巣などの欠
陥が発生しやすく、とくに高速回転が必要な高周波モー
タのロータの場合、強度的信頼性が欠けていた。
また、ロータの高速回転を実現するために高引張強度
の磁性板の使用が望まれており、有望な材料としてアモ
ルファス磁性材が知られている。ところが、ロータの二
次導体形成時の鋳造アルミニウムの温度は700℃近く、
アモルファスの結晶化温度を超えるため、アモルファス
磁性材製の磁性板による積層コアにアルミニウムを鋳造
したのでは、アモルファス磁性材が非晶質から結晶質に
変態してしまう。このため、アモルファス磁性材の磁性
板を使用したかご形ロータの実現は非常に困難であっ
た。磁性板が積層されたロータの中心には、通常、軸が
適当な締め代をもって圧入される。ところが、アモルフ
ァス磁性材は縦弾性係数(ヤング率)が小さいため、ア
モルファス磁性材製の磁性板を用いた場合、回転時の遠
心力による磁性板の膨脹量が大きく、高速回転時には、
軸と磁性板との締め代がなくなって、動バランスがくず
れ、回転安定性が悪くなる。このため、高速回転が困難
で、許容回転数が制限される。
この発明の目的は、上記の問題を解決した高周波モー
タを提供することにある。
問題点を解決するための手段
この発明による高周波モータは、
複数のクローズドスロットが形成された同形状のアモ
ルファス磁性材製の磁性板が、クローズドスロットが軸
線に平行になるように積層され、クローズドスロットに
低抵抗金属製の二次導体バーが軸線に平行になるように
圧入されるとともに、これらの二次導体バーの両端部に
低抵抗金属製の短絡環が固定されたロータと、
複数の磁極が形成された同形状のけい素鋼板製の磁性
板が、磁極が軸線に対して傾斜するように積層されたス
テータとを備えているものである。
作 用
ロータを構成する磁性板が、クローズドスロットが軸
線と平行になるように積層されているので、これらのス
ロットに二次導体バーを圧入することが可能になり、二
次導体バーをスロットに圧入するようにすることによ
り、磁性板にアモルファス磁性材を使用することが可能
になる。そして、ロータの二次導体は鋳造を行なわずに
圧入しているので、欠陥が発生しにくく、強度的信頼性
が向上する。また、ステータを構成する磁性板が、磁極
が軸線に対して傾斜するように積層されているので、回
転調子の円滑化および異状トルクの発生防止ができる。
さらに、二次導体バーが、磁性板のクローズドスロッ
ト、すなわち、全周が閉じた穴状のスロットに圧入され
ているので、二次導体バーと磁性板との間には、二次導
体バーの全周にわたって適当な締め代があり、いずれの
方向にもすきまは生じない。二次導体バーが磁性板の外
周に形成されたみぞ状のスロットにはめられているとす
ると、二次導体バーの径方向外側に磁性板が存在しない
ので、とくに高周波モータのようにロータが高速で回転
する場合、遠心力により二次導体バーに径方向の振動が
生じ、二次導体バーがスロットから外れてロータが破壊
するおそれがある。また、このような二次導体バー自身
の振動が発生すると、ロータ全体の固有振動が増加する
こととなり、それだけ制御が複雑化し、不安定要素が増
えることとなる。これに対し、この発明の場合は、二次
導体バーが磁性板のクローズドスロットに圧入されて、
あらゆる方向に拘束されているので、高速回転時に、遠
心力により二次導体バーが振動したりスロットルから外
れてロータが破壊するようなおそれがない。そして、二
次導体バー自身の振動が発生しないので、ロータ全体の
固有振動が増加することがなく、制御が複雑化したり、
不安定要素が増えることがない。また、縦弾性係数が小
さく遠心力による膨脹量が大きいアモルファス磁性材製
の磁性板を、クローズドスロットに圧入されて両端部に
短絡環が固定された二次導体バーの全周によりあらゆる
方向に拘束するので、高速回転時に、遠心力による磁性
板の膨脹を抑制し、軸と磁性板との締め代の減少を最小
限に止めて、動バランス、回転安定性を良好な状態に保
つことができる。したがって、許容回転数を高めること
ができ、高速化が可能になる。
実 施 例
図面は、高周波モータの主要部を示す。モータのロー
タ(10)は、軸(11)、ロータコア(12)、二次導体バ
ー(13)および短絡環(14)を備えており、ステータ
(15)は、ステータコア(16)およびステータ巻線(1
7)を備えている。
ロータコア(12)は、多数のアモルファス磁性材製の
磁性板(18)を絶縁体を挾んでまたは絶縁体を挾まずに
積層することにより構成されている。磁性板(18)は、
複数のクローズドスロット(穴)(19)を有する同形状
のものであり、スロット(19)が軸線(A)と平行にな
るように積層されている。そして、これら軸線(A)と
平行なスロット(19)に、たとえばアルミニウムなどを
低抵抗金属製の二次導体バー(13)が圧入されている。
二次導体バー(13)の両端部はロータコア(12)の両端
から少し突出しており、短絡環(14)に形成された穴
(20)に圧入されて固定されている。また、必要があれ
ば二次導体バー(13)の両端部な短絡環(14)に溶接さ
れる。なお、短絡環(14)も、たとえばアルミニウムな
どの低抵抗金属よりなる。ステータコア(16)は、多数
のけい素鋼板製の磁性板(21)を絶縁体を挾んでまたは
絶縁体を挾まずに積層することにより構成されている。
磁性板(21)は、複数の磁極(22)を有する同形状のも
のであり、磁極(22)が軸線(A)に対して傾斜するよ
うに積層されている。
発明の効果
この発明の高周波モータによれば、上述のように、強
度的信頼性が高く、しかも回転調子の円滑化および異状
トルクの発生防止が可能である。また、高速回転時の遠
心力によるロータの破壊や動バランス、回転安定性の悪
化を防止することができ、したがって、許容回転数を高
めることができ、高速化が可能である。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-frequency motor. Conventional technology and its problems In a conventional three-phase or two-phase induction motor having a squirrel-cage rotor, a plurality of slots are formed in order to obtain a smooth rotation of the rotor and to prevent generation of abnormal torque. A configuration is adopted in which magnetic plates made of silicon steel having a shape are stacked such that the slots are inclined with respect to the axis, and aluminum as a secondary conductor is cast in an oblique groove on the outer periphery of the laminated core. However, since aluminum is cast, defects such as nests are liable to occur. Particularly, in the case of a rotor of a high-frequency motor that requires high-speed rotation, strength reliability is lacking. Further, the use of a magnetic plate having a high tensile strength is desired to realize a high-speed rotation of the rotor, and an amorphous magnetic material is known as a promising material. However, the temperature of the cast aluminum when forming the secondary conductor of the rotor is close to 700 ° C,
Since the crystallization temperature of the amorphous magnetic material is exceeded, if aluminum is cast in a laminated core made of a magnetic plate made of an amorphous magnetic material, the amorphous magnetic material changes from amorphous to crystalline. For this reason, it has been very difficult to realize a cage rotor using a magnetic plate made of an amorphous magnetic material. Usually, a shaft is press-fitted into the center of the rotor on which the magnetic plates are laminated with an appropriate interference. However, since the amorphous magnetic material has a small longitudinal elastic modulus (Young's modulus), when a magnetic plate made of an amorphous magnetic material is used, the amount of expansion of the magnetic plate due to centrifugal force during rotation is large.
The interference between the shaft and the magnetic plate is eliminated, the dynamic balance is lost, and the rotation stability is deteriorated. Therefore, high-speed rotation is difficult, and the allowable number of rotations is limited. An object of the present invention is to provide a high-frequency motor that solves the above problem. Means for Solving the Problems The high-frequency motor according to the present invention is characterized in that a magnetic plate made of an amorphous magnetic material of the same shape having a plurality of closed slots is laminated so that the closed slots are parallel to the axis, A low-resistance metal secondary conductor bar is press-fitted so as to be parallel to the axis, and a low-resistance metal short-circuit ring is fixed to both ends of the secondary conductor bar. And a stator in which magnetic plates made of silicon steel sheets of the same shape and on which the magnetic poles are inclined with respect to the axis are provided. The magnetic plates that make up the rotor are stacked so that the closed slots are parallel to the axis, so it is possible to press-fit the secondary conductor bars into these slots, and insert the secondary conductor bars into the slots. Press-fitting makes it possible to use an amorphous magnetic material for the magnetic plate. Further, since the secondary conductor of the rotor is press-fitted without performing casting, defects are less likely to occur and strength reliability is improved. In addition, since the magnetic plates constituting the stator are stacked so that the magnetic poles are inclined with respect to the axis, the rotation condition can be smoothed and the occurrence of abnormal torque can be prevented.
Further, since the secondary conductor bar is press-fitted into a closed slot of the magnetic plate, that is, a slot having a closed hole on the entire circumference, the secondary conductor bar is provided between the secondary conductor bar and the magnetic plate. There is an appropriate interference over the entire circumference, and no clearance occurs in any direction. Assuming that the secondary conductor bar is fitted in a groove-shaped slot formed on the outer periphery of the magnetic plate, the magnetic plate does not exist outside the secondary conductor bar in the radial direction. When the rotor is rotated at a speed of 1, the radial vibration of the secondary conductor bar is generated by the centrifugal force, the secondary conductor bar may come off from the slot, and the rotor may be broken. Further, when such a vibration of the secondary conductor bar itself occurs, the natural vibration of the entire rotor increases, which complicates the control and increases unstable elements. In contrast, in the case of the present invention, the secondary conductor bar is pressed into the closed slot of the magnetic plate,
Since the secondary conductor bar is constrained in all directions, there is no danger that the secondary conductor bar vibrates due to the centrifugal force at the time of high-speed rotation or the rotor is broken off from the throttle. And since the vibration of the secondary conductor bar itself does not occur, the natural vibration of the entire rotor does not increase, the control becomes complicated,
No more unstable factors. In addition, a magnetic plate made of amorphous magnetic material with a small longitudinal elastic modulus and a large amount of expansion due to centrifugal force is constrained in all directions by the entire circumference of the secondary conductor bar, which is pressed into a closed slot and short-circuit rings are fixed at both ends. Therefore, during high-speed rotation, the expansion of the magnetic plate due to centrifugal force is suppressed, the reduction of the interference between the shaft and the magnetic plate is minimized, and the dynamic balance and rotational stability can be maintained in a good state. . Therefore, the permissible number of revolutions can be increased, and the speed can be increased. Embodiment The drawings show the main part of the high-frequency motor. The motor rotor (10) comprises a shaft (11), a rotor core (12), a secondary conductor bar (13) and a short-circuit ring (14), and the stator (15) comprises a stator core (16) and a stator winding. (1
7). The rotor core (12) is formed by laminating a number of magnetic plates (18) made of an amorphous magnetic material with an insulator interposed therebetween or without an insulator interposed therebetween. The magnetic plate (18)
It has the same shape having a plurality of closed slots (holes) (19), and the slots (19) are stacked so as to be parallel to the axis (A). A secondary conductor bar (13) made of a low-resistance metal such as aluminum is press-fitted into a slot (19) parallel to the axis (A).
Both ends of the secondary conductor bar (13) project slightly from both ends of the rotor core (12), and are press-fitted into holes (20) formed in the short-circuit ring (14) and fixed. If necessary, it is welded to the short-circuit rings (14) at both ends of the secondary conductor bar (13). The short-circuit ring (14) is also made of a low-resistance metal such as aluminum. The stator core (16) is formed by laminating a number of magnetic plates (21) made of silicon steel plates with or without an insulator.
The magnetic plate (21) has the same shape having a plurality of magnetic poles (22), and is stacked so that the magnetic poles (22) are inclined with respect to the axis (A). EFFECTS OF THE INVENTION According to the high-frequency motor of the present invention, as described above, strength reliability is high, and furthermore, it is possible to smooth the rotational condition and prevent the occurrence of abnormal torque. In addition, it is possible to prevent the rotor from being destroyed, the dynamic balance, and the deterioration of rotational stability from being caused by the centrifugal force during high-speed rotation.
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例を示す高周波モータ主要部の
縦断面図、第2図は同横断面図、第3図はステータコア
の縦断面図である。
(10)……ロータ、(12)……ロータコア、(13)……
二次導体バー、(14)……短絡環、(15)……ステー
タ、(16)……ステータコア、(18)……磁性板、(1
9)……スロット、(21)……磁性板、(22)……磁
極。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a high frequency motor showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a transverse sectional view of the same, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a stator core. (10) Rotor, (12) Rotor core, (13)
Secondary conductor bar, (14) Short-circuit ring, (15) Stator, (16) Stator core, (18) Magnetic plate, (1
9) Slot, (21) Magnetic plate, (22) Magnetic pole.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−204752(JP,A) 実開 昭58−9045(JP,U) 実開 昭57−155980(JP,U) 実開 昭58−49549(JP,U)Continuation of front page (56) References JP-A-58-204752 (JP, A) Actual opening 58-1945 (JP, U) Shokai Sho 57-155980 (JP, U) Actual opening 58-49549 (JP, U)
Claims (1)
モルファス磁性材製の磁性板が、クローズドスロットが
軸線に平行になるように積層され、クローズドスロット
に低抵抗金属製の二次導体バーが軸線に平行になるよう
に圧入されるとともに、これらの二次導体バーの両端部
に低抵抗金属製の短絡環が固定されたロータと、 複数の磁極が形成された同形状のけい素鋼板製の磁性板
が、磁極が軸線に対して傾斜するように積層されたステ
ータとを備えている高周波モータ。(57) [Claims] A magnetic plate made of amorphous magnetic material of the same shape with a plurality of closed slots is laminated so that the closed slots are parallel to the axis, and a secondary conductor bar made of a low-resistance metal is parallel to the axis in the closed slots. And a rotor in which short-circuit rings made of low-resistance metal are fixed to both ends of these secondary conductor bars, and a magnetic plate made of a silicon steel plate of the same shape in which a plurality of magnetic poles are formed. And a stator stacked such that the magnetic poles are inclined with respect to the axis.
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JP62238397A JP2887477B2 (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | High frequency motor |
Publications (2)
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JPS6481647A JPS6481647A (en) | 1989-03-27 |
JP2887477B2 true JP2887477B2 (en) | 1999-04-26 |
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Families Citing this family (3)
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- 1987-09-22 JP JP62238397A patent/JP2887477B2/en not_active Expired - Fee Related
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